低频信号发生器及信号调试方法
【专利说明】
[0001 ] 技术领域:
本发明涉及一种低频信号发生器及信号调试方法。
[0002]【背景技术】:
信号发生器是一种常用的信号源，广泛应用于科学研究、产生实践和教学实验等领域，特别是通信系统的科研中常常需要用到多种不同频率和相位的信号，如正弦波、三角波、方波和锯齿波等，因此多功能信号发生器应用十分广泛，在数字化时代的当今，经典的由模拟电路组成的信号发生器，因其电路复杂、功能单一、功耗大，而逐渐被淘汰，取而代之的是电路简洁、功能多样、功耗低的数字电路组成的信号发生器。
[0003]
【发明内容】
:
本发明的目的是提供一种低频信号发生器及信号调试方法。
[0004]上述的目的通过以下的技术方案实现:
1.一种低频信号发生器，其组成包括:壳体，所述的壳体上具有显示模块和外接键盘，所述的壳体内部具有主控CPU，所述的主控CPU分别连接显示模块、外接键盘、数据存储器和波形产生芯片，所述的波形产生芯片连接低通滤波模块，所述的低通滤波模块连接放大电路模块，所述的输出各类低频信号波形。
[0005]所述的低频信号发生器的信号调试方法，其调试步骤为:(I)利用AT89C51单片机构造低频信号发生器，可产生正弦波，通过键盘对主控CHJ进行各种功能的转换和信号频率的控制，当输出的数字信号通过数模转换成模拟信号也就得到所需要的信号波形，通过运算放大器的放大输出波形，同时让显示器显示输出的波形信息和图像；(2)本信号发生器的组成可以分为以下几个模块:复位电路、振荡电路、键盘控制、D/A转化，其各个模块的工作原理如下:a.复位电路，是为单片机复位使用，使单片机接口初始化，89C51等CM0S51系列单片机的复位引脚RET是施密特触发输入脚，内部有一个上拉低电阻，当振荡器起振以后，在RST引脚上输出2个机械周期以上的高电平，器件便进入复位状态开始;b.振荡电路，单片机必须在时钟的驱动下才能工作，在单片机内部有一个时钟振荡电路，只需要外接一个振荡源就能产生一定的时钟信号送到单片机内部的各个单元，决定单片机的工作速度，常用于CPU定时和计数，c.键盘模块，用于控制信号输入类型，当按键按下时，可以通过单片机编程读取闭合的键号，实现相应的信号输出，其步骤主要是首先判断是否有键按下，去抖动，识别被按下的键号，处理实现功能，d.D/A转换，把数字量变换成线性电路，单片机产生的数字信号通过DAC0832转化成模拟信号，输出相应的电流值，通过0P07集成运算放大器可以取出模拟量得电压值，最后利用示波器获得输出的模拟信号的波形；(3)正弦波的产生过程:利用单片机产生正弦波信号波形，实现信号的频率和幅度可控，改变DAC0832数字量输入就可以改变其输出模拟量的幅度，并利用正弦波模拟量信号是D/A转换器的模拟量输出；
(4)其整个系统的调试过程为:按开始键，首先对设备设备进行初始化，再判断燃油按键按下，则计算相关参数，通过键盘扫描，判断哪个按键被按下，然后进行相关操作，输出的数字量通过DA转换器转换放大之后在示波器上输出。
[0006]本发明的有益效果: 1.本发明的信号发生器，以AT89C51为核心，通过键盘输入控制信号类型和频率的选择，采用DA转换芯片输出相应的波形，可实现正弦波的产生，且波形的频率和幅值可以调整，结构紧凑，线路优化，性能优越。
[0007]本发明的信号发生器，通过DAC0832转换后输出，通过键盘控制输出模拟幅度和模拟频率。
[0008]本发明的信号发生器，具有频率稳定度高，频率范围宽，容易实现频率步进，其全数字化结构便于集成，输出相位连续，频率、相位和幅度均可实现操控。
[0009]【附图说明】:
附图1是本发明的信号发生器的结构示意图。
[0010]附图2是本发明的信号发生器的交流电源结构框图。
[0011]附图3是本发明的信号发生器的复位电路图。
[0012]附图4是本发明的信号发生器的振荡电路图。
[0013]附图5是本发明的信号发生器的键盘电路图。
[0014]图中:1一壳体;2 —外接键盘;3 —显示模块;4 一主控CPU;5 —数据存储器;6一波形产生芯片;7 —低通滤波模块;8 —放大电路模块；
【具体实施方式】:
实施例1:
一种低频信号发生器，其组成包括:壳体，其特征是:所述的壳体I上具有显示模块3和外接键盘2，所述的壳体内部具有主控CPU4，所述的主控CPU分别连接显示模块、外接键盘、数据存储器5和波形产生芯片6，所述的波形产生芯片连接低通滤波模块7，所述的低通滤波模块连接放大电路模块8，所述的输出各类低频信号波形。
[0015]实施例1:
根据实施例1所述的低频信号发生器的信号调试方法，其调试步骤为:(I)利用AT89C51单片机构造低频信号发生器，可产生正弦波，通过键盘对主控CPU进行各种功能的转换和信号频率的控制，当输出的数字信号通过数模转换成模拟信号也就得到所需要的信号波形，通过运算放大器的放大输出波形，同时让显示器显示输出的波形信息和图像；(2)本信号发生器的组成可以分为以下几个模块:复位电路、振荡电路、键盘控制、D/A转化，其各个模块的工作原理如下:a.复位电路，是为单片机复位使用，使单片机接口初始化，89C51等CM0S51系列单片机的复位引脚RET是施密特触发输入脚，内部有一个上拉低电阻，当振荡器起振以后，在RST引脚上输出2个机械周期以上的高电平，器件便进入复位状态开始;b.振荡电路，单片机必须在时钟的驱动下才能工作，在单片机内部有一个时钟振荡电路，只需要外接一个振荡源就能产生一定的时钟信号送到单片机内部的各个单元，决定单片机的工作速度，常用于CPU定时和计数，c.键盘模块，用于控制信号输入类型，当按键按下时，可以通过单片机编程读取闭合的键号，实现相应的信号输出，其步骤主要是首先判断是否有键按下，去抖动，识别被按下的键号，处理实现功能，d.D/A转换，把数字量变换成线性电路，单片机产生的数字信号通过DAC0832转化成模拟信号，输出相应的电流值，通过0P07集成运算放大器可以取出模拟量得电压值，最后利用示波器获得输出的模拟信号的波形；(3)正弦波的产生过程:利用单片机产生正弦波信号波形，实现信号的频率和幅度可控，改变DAC0832数字量输入就可以改变其输出模拟量的幅度，并利用正弦波模拟量信号是D/A转换器的模拟量输出；(4)其整个系统的调试过程为:按开始键，首先对设备设备进行初始化，再判断燃油按键按下，则计算相关参数，通过键盘扫描，判断哪个按键被按下，然后进行相关操作，输出的数字量通过DA转换器转换放大之后在示波器上输出。
【主权项】
1.一种低频信号发生器，其组成包括:壳体，其特征是:所述的壳体上具有显示模块和外接键盘，所述的壳体内部具有主控CPU，所述的主控CPU分别连接显示模块、外接键盘、数据存储器和波形产生芯片，所述的波形产生芯片连接低通滤波模块，所述的低通滤波模块连接放大电路模块，所述的输出各类低频信号波形。2.根据权利要求12所述的低频信号发生器的信号调试方法，其特征是:其调试步骤为:(I)利用AT89C51单片机构造低频信号发生器，可产生正弦波，通过键盘对主控CPU进行各种功能的转换和信号频率的控制，当输出的数字信号通过数模转换成模拟信号也就得到所需要的信号波形，通过运算放大器的放大输出波形，同时让显示器显示输出的波形信息和图像;(2)本信号发生器的组成可以分为以下几个模块:复位电路、振荡电路、键盘控制、D/A转化，其各个模块的工作原理如下:a.复位电路，是为单片机复位使用，使单片机接口初始化，89C51等CM0S51系列单片机的复位引脚RET是施密特触发输入脚，内部有一个上拉低电阻，当振荡器起振以后，在RST引脚上输出2个机械周期以上的高电平，器件便进入复位状态开始;b.振荡电路，单片机必须在时钟的驱动下才能工作，在单片机内部有一个时钟振荡电路，只需要外接一个振荡源就能产生一定的时钟信号送到单片机内部的各个单元，决定单片机的工作速度，常用于CHJ定时和计数，c.键盘模块，用于控制信号输入类型，当按键按下时，可以通过单片机编程读取闭合的键号，实现相应的信号输出，其步骤主要是首先判断是否有键按下，去抖动，识别被按下的键号，处理实现功能，d.D/A转换，把数字量变换成线性电路，单片机产生的数字信号通过DAC0832转化成模拟信号，输出相应的电流值，通过0P07集成运算放大器可以取出模拟量得电压值，最后利用示波器获得输出的模拟信号的波形；(3)正弦波的产生过程:利用单片机产生正弦波信号波形，实现信号的频率和幅度可控，改变DAC0832数字量输入就可以改变其输出模拟量的幅度，并利用正弦波模拟量信号是D/A转换器的模拟量输出；(4)其整个系统的调试过程为:按开始键，首先对设备设备进行初始化，再判断燃油按键按下，则计算相关参数，通过键盘扫描，判断哪个按键被按下，然后进行相关操作，输出的数字量通过DA转换器转换放大之后在示波器上输出。
【专利摘要】<b>一种低频信号发生器及信号调试方法。传统的由模拟电路组成的信号发生器，因其电路复杂、功能单一、功耗大，而逐渐被淘汰，取而代之的是电路简洁、功能多样、功耗低的数字电路。一种低频信号发生器，其组成包括：壳体，其特征是：所述的壳体（</b><b>1</b><b>）上具有显示模块（</b><b>3</b><b>）和外接键盘（</b><b>2</b><b>），所述的壳体内部具有主控</b><b>CPU</b><b>（</b><b>4</b><b>），所述的主控</b><b>CPU</b><b>分别连接显示模块、外接键盘、数据存储器（</b><b>5</b><b>）和波形产生芯片（</b><b>6</b><b>），所述的波形产生芯片连接低通滤波模块（</b><b>7</b><b>），所述的低通滤波模块连接放大电路模块（</b><b>8</b><b>），所述的输出各类低频信号波形。本发明应用于低频信号发生器及信号调试方法。</b>
【IPC分类】G05B19/042
【公开号】CN105511353
【申请号】CN201510987447
【发明人】刘津义, 荣阳
【申请人】哈尔滨佳云科技有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月27日